매운맛은 고추품질에 영향을 주는 주요형질 가운데 하나이 다. 매운맛 분석은 번거롭고 시간이 많이 소요되는 작업이다. 매운맛 분석 효율을 개선하기 위해 본 연구에서는 0.1 N NaOH 와 0.2% 2,6-dichloroquinone chlorimide 용액을 이용한 간 이분석법을 개발하였다. 이 방법을 분무법으로 명명하였는데, 위 분무액을 과피를 제거한 고추 과실에 직접 분무하거나 고 추 절단면이 찍힌 종이 위에 분무함으로써 캡사이시노이드를 5분 이내에 분석할 수 있었다. 분무법의 캡사이시노이드 검출 감도는 40 ppm이었고, 분무법으로 캡사이시노이드 유무, 대 략적인 양, 과에서의 분포를 육안으로 판독할 수 있었다. 분무 법은 고신미 고추 품종을 육성하는 고추 육성 현장에 매우 유 용할 것으로 판단된다. 사

고추 탄저병은 Colletotrichum spp. 균에 의해 일어나고, 국내에는 주로 C. acutatum 종이 우점을 하고 있다. 탄저병 저항성 고추 유전자원은 주로 Capsicum baccatum 종(PBC80, PBC81, PI594137, Cpb 등)에서 주로 보고되고 있으며, C. chinense 종(PBC932 등)에서도 일부 보고되고 있다. PBC81은 C. acutatum과 C. capsici에 모두 우성으로 각각의 주동 QTL에 연관된 분자표지가 개발되었다. AR은 PBC932에서 유래한 육성 계통으로 C. acutatum과 C. capsici에 모두 열성으로 보고되었다. 본 연구에서는 AR 유래 탄저병 열성저항성 유전자와 연관된 분자표지를 개발하고자 하였다. 식물 재료는 대풍초(S) x AR(R) 조합의 F2 분리집단 93개체를 이용하였다. 접종 탄저병 균주는 KSCa-1(C. acutatum)을 사용하였고, 저항성 조사는 DI(disease incidence), OLD(overall lesion diameter) 및 TLD(true lesion diameter) 3가지 방법으로 조사하였다. F2에서 탄저병 저항성이 정규분포 곡선에 가깝게 나타나 QTL mapping을 우선적으로 수행해 보기로 하였다. 연관지도를 작성하기 위해 다른 연구에서 mapping된 마커를 우선 사용하였는데, SSR(200여개), COSII(50여개), STS(20여개) 등 총 270여개의 마커를 스크리닝하였고, 그 중 SSR(45개), COSII(9개), STS(4개) 등 총 58개의 마커가 다형성을 보여 mapping에 사용하였다. 그 결과, 총 512 cM을 커버하는 연관지도를 만들 수 있었고, 이를 이용하여 preliminary QTL 분석을 수행하여 보았다. 그 결과, OLD trait에서 LG9에 저항성 QTL(AR 유래)이 잡히는 것을 확인하였는데, LG9에는 이전 보고에서 C. capsici에 주동저항성을 보이는 부분이 있는 곳이기도 하다. 그리고 TLD trait에서는 LG3에 저항성 QTL(대풍초 유래)이 잡혔는데, 이 부분은 병이 발생했을 때 얼마나 병반이 빨리 커지는지를 설명할 수 있는 형질이다. 현재 각각의 QTL에 아주 가까운 마커를 개발하기 위해 LG3과 LG9에 마커를 추가하는 실험을 계속 진행 중이다.

고추에 함유되어 있는 주요 색소는 카로테노이드(carotenoids) 계열의 물질인 캡산틴(capsanthin), 캡소루빈(capsorubin), β-카로틴(carotene) 등이다. 카로테노이드가 항암, 항산화, 면역력 증가 등에 효과가 있는 것이 알려지면서 고색소 고추 품종에 대한 소비자의 욕구가 증가하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 고색소 고추 품종 육성에 활용할 수 있는 총 적색소 간편 분석법을 개발하고자 하였다. 그 결과, 96-wells 폴리스틸렌 마이크로플레이트와 ELISA 판독기를 이용한 분석 방법을 개발하였다. 적색소 측정용 파장 분석에 분광광도계를 이용하지 않고 450nm 필터가 장착된 ELISA 판독기로도 총 적색소 분석이 가능하였다. 하지만 아세톤으로 추출한 색소추출물을 96-wells 폴리스틸렌 마이크로플레이트에 직접 분주할 경우 플레이트 표면이 변색되어 색소를 정확하게 측정할 수 없었다. 그러나 아세톤 색소추출물을 메탄올로 10배 희석한 용액을 사용할 경우, 플레이트 표면과 용액 내 색소 성분에 영향을 주지 않았을 뿐만 아니라 ASTA-20.1법에 의한 색소 측정 결과와도 높은 상관관계를 보였다. 또한 총 적색소 추출 조건으로는 고춧가루 0.1g을 아세톤 10ml에 첨가하고 실온에서 4시간 동안 교반하는 것이 적합하였다. ELISA 판독기를 이용한 색소분석법(Microplate법으로 명명)과 본 실험에서 검정된 색소추출법은 대량의 시료를 처리할 수 있을 뿐만 아니라 아세톤 폐액의 발생량을 ASTA-20.1법의 1/10 수준으로 줄일 수 있어 실제 고추 육종 현장에서 고색소 계통을 선발할 때 매우 유용할 것으로 판단된다.

고추 탄저병은 우리나라는 물론 몬순기후를 갖고 있는 동남아시아의 거의 모든 나라와 중국, 인도 등에서 그 피해가 매우 심각한 병이다. 작년에는 특히 긴 장마로 인해 탄저병 발병이 심하여 엄청난 수확량 감소(홍고추의 경우 대략 50% 이상) 피해를 봤고, 시장에서는 홍고추의 가격이 무려 3배 이상 높게 거래되기도 하였다. 특히 농민들은 비가 올 때마다 농약을 쳐서 농약비용도 아주 큰 부담이 됐다. 따라서 본 과제에서는 지금까지 개발된 탄저병 저항성 계통을 사용하여 하루 빨리 탄저병 저항성 F1 품종을 개발하고 보급해야겠다는 생각으로 여러 종자회사들과 함께 F1 품종 개발에 힘쓰고 있다. 올해 탄저병 저항성 B계통 육성용 33계통(F4세대 30계통, F2세대 3계통), C계통 육성용 106계통(BC2F10세대 36계통, BC2F8세대 47계통, F4세대 23계통), 탄저병/역병 복합저항성 육성용 6계통(F2세대)을 정식하여 육성하고 있다. 특히 작년에는 몇몇 종묘회사의 웅성불임 계통(CMS A계통 또는 GMS 모계)에 본 연구과제에서 개발한 탄저병 저항성 계통을 교배하였고, 올해 총 122개의 F1 조합을 파종한 후 노지포장에 정식하였고, 이들에 대한 탄저병 저항성 및 원예적 특성을 조사할 예정이다. 또한 탄저병 저항성 계통 및 품종을 보호하기 위해 탄저병 저항성 유전자원 Capsicum baccatum ‘PBC81’과 ‘PI594137’ 및 탄저병 저항성 육성계통 ‘2602-14-5’와 ‘2602-27-21’을 NGS sequencing하였고, 염기서열을 비교 분석하였다. 이 결과를 바탕으로 탄저병 저항성 계통 및 품종 보호를 위한 특허를 출원할 예정이다.